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1、1 海淀区高三年级第一学期期末练习 物理2019 1 说明 本试卷共8页 共100分 考试时长90分钟 考生务必将答案写在答题纸上 在试 卷上作答无效 考试结束后 将本试卷和答题纸一并交回 一 本题共 10 小题 每小题 3 分 共 30 分 在每小题给出的四个选项中 有的小题 只有一个选项是正确的 有的小题有多个选项是正确的 全部选对的得 3 分 选不全的得 2 分 有选错或不答的得 0 分 把正确的答案填涂在答题纸上 1 某区域的电场线分布如图 1 所示 电场中有 A B 两点 设 A B 两点的电场强度大小分别为 EA EB 电势分别为 A B 则下列判 断正确的是 A EAEBC A
2、B 2 如图 2 所示 在水平地面上固定一对与水平面夹角为 的光滑平行 金属轨道 顶端接有电源 直导体棒 ab 垂直两轨道放置 且与两轨 道接触良好 整套装置处于匀强磁场中 图 3 为沿 a b 方向观察的 侧视图 下面四幅图中所加磁场能使导体棒 ab 静止在轨道上的是 3 如图 4 所示 将带铁芯的线圈 A 通过滑动变阻器 和开关连接到电源上 线圈 B 的两端连接到灵敏 电流计上 把线圈 A 放进线圈 B 的里面 下面几 种情况灵敏电流计指针可能有偏转的是 A 闭合开关瞬间 B 开关闭合且电路稳定后 C 开关闭合 拔出线圈 A 的过程中 D 开关闭合 将滑动变阻器的滑片 P 向左滑动的过程中
3、 4 如图 5 所示 一个理想变压器原 副线圈的匝数比 n1 n2 5 1 原线圈的两端 a b 接正 图 1 A B 0 5 5 A B P 图 4 n2n1 a b R V1 A V2 a b 图 2 I A B I B B I C B 图 3 I D B 2 弦交流电源 电压表 V1的示数为 110V 负载电阻 R 22 若电压表和电流表都是理想 电表 则下列说法中正确的是 A 电压表 V2的示数为 22V B 电流表 A 的示数为 1 0A C 电流表 A 的示数为 5 0A D 变压器的输入功率为 22W 5 如图 6 所示 圆心为 O 半径为 r 的圆形空间内 存在着垂直于纸 面向
4、里的匀强磁场 一个带电粒子质量为 m 电荷量为 q 从 A 点 以一定的速度垂直磁场方向沿半径射入磁场中 并从 C 点射出 图中实线 AC 所示弧线为其运动轨迹 已知 AOC 120 磁感应 强度为 B 不计粒子所受的重力 关于该粒子在磁场中的运动 下 列说法中正确的是 A 运动半径为 rB 运动半径为3r C 运动时间为 qB m 3 2 D 运动时间为 qB m 3 6 如图 7 所示电路 电源内阻不可忽略 开关 S 闭合 后 在滑动变阻器 R0的滑片 P 向上缓慢滑动的过程 中 A 小灯泡L变亮 B 电压表的示数增大 C 电流表的示数增大 D 电容器C的电荷量减小 7 图 8 为某手机电
5、池的铭牌 第一行标有 3 8V 3000mAh 11 4Wh 对该铭牌参数的分 析 下列说法中正确的是 A 铭牌中的 Wh 是能量的单位 B 铭牌中的 mAh 是功率的单位 C 该电池放电时能输出的总能量约为 11 4J D 该电池放电时能输出的总电荷量约为 1 08 104C 8 不带电的金属导体 MNPQ 的内部电荷包括自由电子和金属离子 即 金属原子失去自由电子后的剩余部分 图 9 所示为导体内部电荷的 O A C 图 6 r B L S R 1 R0E r C PV A 图 7 图 8 图 9 MN PQ 3 简化示意图 其中 表示自由电子 表示金属离子 把导体放到电场强度为 E0的匀
6、 强电场中 由于库仑力的作用 导体内部的电荷将重新分布 图 10 是同学们画出的四幅 图 其中 A B 两图描述了导体刚放入电场未达到静电平衡状态时 自由电子和金属离子 的定向运动情况 图中箭头代表它们定向运动的方向 C D 两图描述了导体达到静电平 衡后 自由电子和金属离子的分布情况 则图 10 的四幅图中 可能正确的是 9 如图 11 所示 R1和 R2是同种材料 厚度相同 上下表面为正方形的金属导体 但 R1的 尺寸比 R2的尺寸大 将两导体同时放置在同一匀强磁场 B 中 磁场方向垂直于两导体正 方形表面 在两导体上加相同的电压 形成图 11 所示方向的电流 电子由于定向移动 会在垂直于
7、电流方向受到洛伦兹力作用 从而产生霍尔电压 当电流和霍尔电压达到稳 定时 下列说法中正确的是 A R1中的电流大于 R2中的电流 B R1中的电流等于 R2中的电流 C R1中产生的霍尔电压小于 R2中产生的霍尔电压 D R1中产生的霍尔电压等于 R2中产生的霍尔电压 10 两个点电荷 Q1和 Q2固定在 x 轴上 其中 Q2所在位置为坐标原点 将一电子放在 x 正 半轴上 该电子的电势能随位置变化的曲线如图 12 所示 其中 x0是电势能为零的点的 坐标 x1是电势能为极值的点的坐标 由图像可知 A Q2一定带负电 B 两个点电荷可能为同种电荷 C 两个点电荷在 x0处的合场强为零 D Q1
8、带电量的绝对值必大于 Q2带电量的绝对值 二 本题共 2 小题 共 15 分 11 将满偏电流 Ig 300 A 内阻未知的电流表 G 改装成电压表 利用如图 13 所示的电路测量电流表 G 的内阻 先闭合开关 S1 断开开关 S2 调节 R 使电流表指针偏转到满刻度 此时 Ep x x0 图 12 x1 O BB 图 11 G R R S1E 图 13 S2 r A MN PQ E0 B MN PQ E0 C MN PQ E0E0 D MN PQ 图 10 4 接入电路的 R 值远大于电流表 G 的内阻 再闭合开关 S2 保持 R 不变 调节 R 使 电流表指针偏转到满刻度的一半 读出此时
9、R 的阻值为 200 0 利用上述测量结果 把该电流表改装成量程为 3V 的电压表 应该 填 写 串联 或者 并联 一个阻值为 的电阻 12 实验课中同学们要完成 测量一节干电池的电动势和内阻 的任务 被测电池的电动势 约为 1 5V 内阻约为 1 0 某小组计划利用图 14 的电路进行测量 已知实验室除待测 电池 开关 导线外 还有下列器材可供选用 电流表 A1 量程 0 0 6A 内阻约 0 125 电流表 A2 量程 0 3A 内阻约 0 025 电压表 V 量程 0 3V 内阻约 3k 滑动变阻器 R 0 20 额定电流 2A 1 为了使测量结果尽量准确 电流表应选用 填写仪器的字母代
10、号 2 请根据图 14 所示的电路图 在图 15 中完成实物的连接 3 图 16 是该组同学根据所获得的 6 组实验数据 在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流 变化的 U I 图线 请据此图线判断被测干电池的电动势 E V 内阻 r 结果保留到小数点 后两位 4 若仅考虑电表内阻的影响 图 16 中描绘的点迹与 电池两端电压的真实值 和 流过 电池的电流真实值 所对应点迹存在一定的偏差 请根据实验中该同学测得的数据 以及电表的参数估算这一偏差的数量级约为 A 10 2AB 10 4AC 10 2VD 10 4V 5 为了研究电表内阻对测量结果的影响 我们用 U 和 I 的函数关系来分析这一个问题
11、 若字母 RV RA分别表示电压表和电流表的内阻 U I 分别表示电压表和电流表的示 数 E r 分别表示电池的电动势和内阻的真实值 考虑到电表内阻的影响 请选择相 关的字母写出反映 U 和 I 实际关系的函数表达式 U 三 本题包括 6 小题 共 55 分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重 R SE 图 14 r V A 图 15 5 要的演算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确 写出数值和单位 13 8 分 如图 17 所示 在光滑水平面上有一边长为 L 的单匝正方形闭合导体线框 abcd 处于磁感应强度为 B 的有界匀强磁场中 其 ab 边与磁场的右边界重合
12、 线框由同种粗 细均匀的导线制成 它的总电阻为 R 现将线框以恒定速度 v 水平向右匀速拉出磁场 此过程中保持线框平面与磁场方向垂直 拉力在线框平面内且与 ab 边垂直 bc 边始终 与磁场的右边界保持垂直 求在线框被拉出磁场的过程中 1 线框内的电流大小 2 cd 两端的电压 3 线框中产生的热量 14 8 分 如图 18 所示 水平光滑绝缘轨道 MN 处于水平 向右的匀强电场中 一个质量为 m 电荷量为 q 的滑块 可视为质点 从轨道上的 A 点由静止释放 滑块在 静电力作用下向右做匀加速直线运动 当到达 B 点时速 度为 v 设滑块在运动过程中 电荷量始终保持不变 1 求滑块从 A 点运
13、动到 B 点的过程中 静电力所做的功 W 2 求电势差 UAB 3 若规定 A 点电势为 A 求滑块运动到 B 点时的电势能 EPB 15 8 分 如图 19 所示 闭合的矩形导体线圈 abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称 轴 OO 匀速转动 沿着 OO 方向观察 线圈沿逆时针方向转动 已知匀强磁场的磁感应 强度为 B 线圈匝数为 n ab 边的边长为 l1 ad 边的边长为 l2 线圈总电阻为 R 转动 的角速度为 图中线圈平面与磁场方向平行 1 从线圈经过图示位置开始计时 写出线圈内的电流随时间变化 图 17 B v L a bc d 图 18 BA MN E O 图 19 ab c
14、d B O 6 的函数关系式 2 求线圈电阻的发热功率 3 从线圈经过图示位置开始计时 求经过四分之一周期时间通过线圈导线某截面的电 荷量 16 9 分 如图 20 所示 一对平行金属极板 a b 水平正对放置 极板长度为 L 板间距为 d 极板间电压为 U 且板间存在垂直纸面磁感应强度为 B 的匀强磁场 图中未画出 一带电粒子以一定的水平速度从两极板的左端正中央沿垂直于电场 磁场的方向射入极 板间 恰好做匀速直线运动 打到距离金属极板右端 L 处的荧光屏 MN 上的 O 点 若 撤去磁场 粒子仍能从极板间射出 且打到荧光屏 MN 上的 P 点 已知 P 点与 O 点间 的距离为 h 不计粒子
15、的重力及空气阻力 1 请判断匀强磁场的方向 2 求带电粒子刚进入极板左侧时的速度大小 v 3 求粒子的比荷 m q 17 10 分 如图 21 为质谱仪工作原理图 离子从电离室 A 中的小孔 S1逸出 初速度不计 经电压为 U 的加速电场加速后 通过小孔 S2和 S3 从磁场上边界垂直于磁场方向进入磁 感应强度为 B 匀强磁场中 运动半个圆周后打在接收底版 D 上并被吸收 对于同一种元 素 若有几种同位素时 就会在 D 上的不同位置出现按质量大小分布的谱线 经过分析 谱线的条数 强度 单位时间内打在底版 D 上某处的粒子动能 就可以分析该种元素的同 位素组成 a b d L 图 20 h M
16、O P LN 7 1 求比荷为 m q 的粒子进入磁场的速度大小 2 若测得某种元素的三种同位素 a b c 打在底版 D 上的位置距离小孔 S3的距离分别为 L1 L2 L3 强 度分别为 P1 P2 P3 求 三种同位素 a b c 的粒子质量之比 m1 m2 m3 三种同位素 a b c 在该种元素物质组成中所占 的质量之比 M1 M2 M3 18 12 分 麦克斯韦的电磁场理论告诉我们 变化的磁场产生感生电场 该感生电场 是涡旋电场 变化的电场也可以产生感生磁场 该感生磁场是涡旋磁场 1 如图 22 所示 在半径为 r 的虚线边界内有一垂直于纸面向里的匀强磁场 磁 感应强度大小随时间的变化关系为 B kt k 0 且为常量 将一半径也为 r 的细金 属圆环 图中未画出 与虚线边界同心放置 求金属圆环内产生的感生电动势 的大小 S3 B D 图 21 S2 S1 8 变化的磁场产生的涡旋电场存在于磁场内外的广阔空间中 在与磁场垂直的平面内 其电场线是一系列同心圆 如图 23 中的实线所示 圆心与磁场区域的中心重合 在同一圆周上 涡旋电场的电场强度大小处处相等 使得金属圆环内产生感
